A tudományos gondolkodás

Átírás

1 A tudományos gondolkodás története

2 Szegedi PéterP Tudományt nytörténet és Tudományfiloz nyfilozófia fia Tanszék D es szoba vagy 6670-es m. pszegedi@caesar.elte.hu és s hps.elte.hu

3 a tudós és s iparos együttm ttködése A klasszikus mechanika kialakulása az emberi környezet k megváltoz ltozása a tárgyi t világ g kibővülése közlekedési-,, hadieszközök használati tárgyakt gépek munkamegosztás rendszeresség, gondosság, g, pontosság a tudás s igénye (mérő)eszk )eszközök, k, (mérési) módszerekm

4 Niccolò Fontana Tartaglia ( ) a ballisztika megalapítója (1537)

5 Giovanni Battista Benedetti ( ) 1590) a testek azonos sebességgel esnek centrális erő tehetetlenségi elv

6 Galileo Galilei ( ): 1642): Discorsi e dimonstrazioni matematiche, intorno à due nuove scienze Attenenti alla Mecanica & i Movimenti Locali (1638) 4 nap 3 szereplő Salviati Galilei elhunyt barátja és megszemélyes lyesítője Sagredo Galilei elhunyt barátja, rezonőr Simplicio Szimplikiosz (Arisztotelész kommentátor) tor) és s Együgy gyű

7 1-2. nap: szilárds rdságtan a szabadon eső testek sebességei azonosak 3. nap: a mozgások tankönyvszer nyvszerű kifejtés s (definíci ciók k stb.) egyenletes mozgások út t = sebesség g x idő azonos mennyiségek arányaival megfogalmazva gyorsuló mozgások kinematika, mert a miért helyett a hogyan kérdés s a fontos:

8 Azt hiszem, nem ez a megfelelő időpont, hogy belebonyolódjunk annak vizsgálatába, mi okozza a természetes mozgások gyorsulását; egyébként az egyes filozófusok véleménye eltérő: vannak, akik arra vezetik vissza, hogy egyre közeledik a test a középponthoz, mások arra, hogy a közegnek egyre kevesebb része marad, amit szét kell választani; ismét mások a közeg bizonyos feszültségének tulajdonítják, szerintük ugyanis amikor a közeg a mozgó tárgy hátsó része mögött újra egyesül, állandóan nyomást gyakorol rá; ezeket a fantazmagóriákat meg a többit megvizsgálhatnánk ugyan, de semmi különösebb hasznot nem remélhetünk tőlük.

9 Szerzőnk egyelőre megelégszik annyival, hogy nyomon kövesse és kiderítse az olyan gyorsuló mozgás néhány tulajdonságát függetlenül attól, mi a gyorsulás közvetlen oka, amelynél a nyugalomból induló test sebessége egyre nő, éspedig egyszerűen az idővel arányosan, ami annyit jelent, hogy egyenlő időintervallumok alatt egyenlő sebességnövekmények képződnek; és ha végül kiderül, hogy a bebizonyított állítások érvényesek a szabadon eső, gyorsuló súlyos testek mozgására, akkor elmondhatjuk majd, hogy önkényes definíciónk érvényes a súlyos testek mozgására, és igaz, hogy sebességük az idő múlásával, illetve a mozgás időtartamával arányosan nő.

10 közbevetett példa: p ingamozgás Arisztotelészn sznél és s Galileinél

11 »szabadesés»a a legegyszerűbb gyorsuló mozgás fogalma és tulajdonságai»az út t kiszámítása sa a gyorsulás és s az idő függényében»az időegys egységenként nt megtett út t kiszámítása sa

12 közbevetés: a kísérlet k szerepe a fizikában a technológia hatása a tudományra Francis Bacon ( ) 1626) empirikus, induktív v módszerem a lejtő

13 mozgás s függf ggőleges, ferde és s kombinált síkokons a legrövidebb idő pályája stb.

14 4. nap: a hajítások a matematika felhasználása sa a parabolapálya

15 René Descartes ( ) világn gnézeti váltv ltása (1619) Értekezés s a módszerrm dszerről + Optika, Meteorológia gia, Geometria (1637) A filozófia fia alapelvei (1644) személy

16 Discours de la méthode a biztos és s rendszeres tudáshoz vezető módszer kutatása szabályok: Az első az volt, hogy soha semmit ne fogadjak el igaznak, amit evidens módon m nem ismertem meg annak: azaz, hogy... semmivel többet t ne foglaljak bele ítéleteimbe, mint ami oly világosan és s határozottan áll elmém m előtt, hogy nincs okom kétsk tségbe vonni.

17 A A másik m az volt, hogy a vizsgálódásaimban saimban előfordul forduló problémát t annyi részre r osszam, ahányra csak lehet és s a legjobb megoldás szempontjából l szüks kség g van. A A harmadik az, hogy olyan rendet kövessek k gondolkodásomban, hogy a legegyszerűbb és s a legkönnyebben megismerhető tárgyakkal kezdem, s csak lassan, fokozatosan emelkedem fel az összetettebbek ismeretéhez... Az utolsó pedig az, hogy mindenütt teljes felsorolásokra sokra és általános áttekintésre törekedjem, s így biztos legyek abban, hogy semmit ki nem hagytam. semmit ki nem hagytam.

18 módszeres kételyk Cogito ergo sum evidens (világos és s elkülönített) ítéletek igazsága a lélek: l lek: gondolkodó szubsztancia kozmogónia a három h m tényleges bevezetése

19 Principia Philosophiae Arisztotelész ellen az emberi megismerés s alapelvei Értekezés stb. dualizmusa: gondolkodás és s kiterjedés anyag és s mozgás alak, forma az atom és s a vákuum v problémája távolhatás s vagy közelhatk zelhatás s (ütk( tközés) a mozg a mozgás s megmaradása

20 determinizmus: mozgást störvények tehetetlenség ütközési törvt rvények matematikai leírás a világ g rendszere örvényelméletlet középpontban a Nap örvényében a bolygók ezek másodlagos m örvényeiben a holdak

21 kitölt ltöttség, közelhatk zelhatás, a mozgás s megmaradása a FöldF tulajdonságai, nehézs zségi erő, árapály hatása a karteziánus fizika elterjedése helyváltoztat ltoztató mozgás mechanikai magyarázatok (az ókortól l a XVII. sz-i óra világig) a tudomány célja: c a testek helyváltoztat ltoztató mozgásainak törvt rvényszerűségek általi leírása

22 Marin Mersenne ( ) 1648) mint folyóirat (Descartes, Fermat, Galilei, Huygens, Pascal, Torricelli) mint a Francia Tudományos Akadémia elődje

23 Christiaan Huygens ( ) 1695) az ingaóra Horologium (1658) személy

24 rugalmas ütközés s (Royal Society, 1669) I. Feltevés: : A mozgásban lévől test akadály hiány nyában változatlanul v ugyanazzal a sebességgel és s egyenes vonalban folytatja mozgását. II. Feltevés: : A szilárd test ütközésének okától l függetlenf ggetlenül l az ütközés s után n a következő helyzetet kapjuk: Ha két k t egyforma sebességgel egymás s felé mozgó egyforma test egyene nesen ütközik, akkor mindegyikük k ugyanazzal a sebességgel pattan vissza, mint amekkorával ütközött. tt. személy

25 Az ütközést akkor nevezzük k egyenesnek, ha maga a mozgás és s az ütközés s a testek súlypontjs lypontját magában foglaló egyenes mentén n törtt rténik. III. Feltevés: : A testek mozgását, valamint egyforma vagy különbk nböző sebességüket más m testekhez kell viszonyítani, amelyeket nyugvónak nak tekintünk, nk, és s nem vesszük k figyelembe, hogy akárcsak azok, ezek a testek is részt r vehetnek valamilyen más, m közös k s mozgásban. Ezért két k ütköző test, még m g abban az esetben is, ha mindketten együtt részt vesznek egy más m s egyenletes mozgásban is, annak a személynek számára, aki szintén n részt r vesz a közös k s mozgásban, úgy hat egymásra, mintha ez a közös s mozgás személys nem létezne. l

26 Ha például egy egyenletesen mozgó hajó utasa ütköztet két megintcsak az utashoz képest egyenlő sebességű egyforma golyót, akkor ezek a golyók az utashoz és a hajóhoz képest egyenlő sebességgel pattannak vissza, teljesen úgy, mintha az utas ezeket a golyókat egy álló hajón vagy a személy parton ütköztette volna.

27 inga középponti erő eleven erő (mozgásmennyis smennyiség megmaradása) az inga hossza és s lengésideje közötti k összefüggés Az ingaóra (1673) személy

28 Horologium Oscillatorum a cikloidális lis ingaóra a földrajzi f hosszúság g mérésem

29 elmélet let a szabadesés s tételei t telei és s bizonyításai alkalmazása a ciklois menti mozgásra a mechanikai energia megmaradása a görbg rbék k tulajdonságai súlypont kiszámítása sa valóságos testekre tehetetlenségi tengelyek

30 vízszintes síkban s körmozgk rmozgást végzv gző óra a körmozgk rmozgás s vizsgálat latára? centrifugális erő 13 tétel t tel részletek r nélkn lkül feltárta a körmozgk rmozgás s dinamikáját a sebességv gváltozás s iránya a kör k r közepe k felé mutat fenntartásához a középpont k felé mutató erőre re van szüks kség

31 Tételek a centrifugális erőről I. Ha két k t egyformán n mozgó test nem egyforma köröket k ket tesz meg azonos idő alatt, akkor a centrifugális erő a nagyobb körön úgy aránylik a kisebbhez, mint a körök k k vagy az átmérőik. II. Ha két k t egyformán n mozgó test egyforma sebességgel mozog nem egyforma körökön, k akkor centrifugális erőik fordítottan arányosak az átmérőkkel. hatása megnyitja az utat a gravitáci ciós s törvt rvény és s a newtoni dinamika felé a téma t teljes vertikuma: kísérletek, k törvt rvények, matematika, gyakorlati eredmények

32 Robert Hooke ( ) 1703) rugalmas erők

33

34 Isaac Newton ( ) 1727) személy

35 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica Newton természetfiloz szetfilozófiai fiai módszere a matematika igénye az indukció az erő az alkalmazás

36 az axiomatikus felépítés a klasszikus mechanika alapfogalmainak (tömeg, mozgásmennyis smennyiség, erő,, gyorsulás, s, középponti erő) ) definíci ciói magyarázó jegyzetek (relatív és s abszolút t mozgás, tér és s idő) axiómák: a Newton-törv rvények (tehetetlenségi, erő ~ gyorsulás, s, hatás-ellenhat ellenhatás) származ rmazékos tételekt telek magyarázó jegyzetek

37 a testek mozgása tételektelek geometriai (!) segédt dtételektelek magyarázatok a testek anyagi közegben k való (közegellen zegellenállásos) mozgása a világ g rendszere általános tömegvonzt megvonzás az égitestek (bolygók, holdak, üstökösök) k) mozgása a földi f nehézked zkedés dinamikai magyarázatok (Kepler-törv rvények, a Hold mozgásai, precesszió,, a Föld F lapultsága, árapály)

38 általános megjegyzések természetfiloz szetfilozófiafia teológia Isten és s szerepe a m hatása a szintézis zis ereje a mechanikai részeredmr szeredmények az égi és s földi f fizika a módszer m példp ldája modellalkotás matematika axiomatizmus

39 a m és s a társadalomt a természetfiloz szetfilozófiai fiai forradalom végső szakítás s Arisztotelésszel sszel a mechanikus világk gkép p (az óra metafora) eltávolod volodás s az okkult minőségekt gektől filozófiai fiai következmk vetkezmények az angol empirizmus (Locke) a francia felvilágosod gosodás s (Voltaire és s az enciklopédist disták) Kant teológiai következmk vetkezmények Newton teológiai nézetein a deizmus, ateizmus elterjedése az ellenzék: Gottfried Wilhelm Leibniz ( )